Der israelische Forscher Dan Shechtman erhält den <a href=http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2011>Chemie-Nobelpreis 2011</a> für die erstmalige Beobachtung von Quasikristallen. Für die Anerkennung seiner Entdeckung hat er lange kämpfen müssen.
Chemie-Nobelpreis 2011 geht an Entdecker der Quasikristalle<% image name="shechtman_postcard" %>
<small><b>Dan Shechtman</b>, Chemie-Nobelpreisträger des Jahres 2011. <i>Bild: Technion – Israel Institute of Technology</i></small>
Kann man eine Ebene durch ein Parkettierungsmuster vollständig bedecken, das sich nicht periodisch wiederholt? Der Mathematiker Roger Penrose zeigte 1976, dass dies theoretisch möglich ist: Das Muster folgt zwar bestimmten mathematische Regeln, wiederholt sich aber nie in gleicher Weise. Auch in islamischen Mosaiken aus dem Mittelalter kommen derartige Aperiodizitäten vor. Doch dass man dergleichen auch in der Natur wiederfinden würde, hatte niemand erwartet.
<b>Langer Kampf für das Evidente</b>
Doch am Morgen des 8. April 1982 beobachtete Dan Shechtman am Technion in Israel kristalline Materie (eine Aluminium-Mangan-Legierung, die durch rasche Abkühlung aus der Schmelze erhalten worden war) in seinem Elektronenmikroskop, in der die Atome in nichtperiodischer Weise angeordnet waren. Diese Entdeckung löste heftige Kontroversen aus, der Wissenschaftler musste sich in eine regelrechte Verteidigungsschlacht werfen, weil er die Wissenschaftler zwang, die Natur kristalliner Zustände neu zu überdenken.
Seinen Kampf um die von ihm entdeckten Quasikristalle hat Shechtman heute längst gewonnen. Die in ihnen auftretenden nichtperiodischen Struktuiren können nicht nur mathematisch beschrieben werden, Wissenschaftler haben diese auch in natürlich vorkommenden Minerialien entdeckt. Ein schwedisches Unternehmen hat Quasikristalle in bestimmten Formen von Stahl entdeckt, in dem sie das Material wie eine Armierung verstärken. Forscher experimentieren mit Quasikristallen bei der Entwicklung von Bratpfannen und Dieselmotoren. Der Chemienobelpreis stellt nun die Krönung eines langen Kampfs um Anerkennung dar.
Physik-Nobelpreis: Die beschleunigte Expansion des Universums
Der diesjährige <a href=http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2011>Nobelpreis für Physik</a> geht an drei Forscher, die die Expansionsrate des Universums messen wollten und dabei auf ein großes kosmologisches Rätsel stießen: die Ausdehnung beschleunigt sich zusehends – auch zur Überraschung von Saul Perlmutter, Brian Schmidt und Adam Riess.
Physik-Nobelpreis: Die beschleunigte Expansion des Universums<% image name="SaulPerlmutter" %>
<small><b>Saul Perlmutter</b>, Nobelpreisträger für Physik 2011. <i>Bild: Lawrence Berkeley National Lab</i></small>
1988 machte sich ein von Saul Perlmutter geleitetes Forschungsprojekt („The Supernova Cosmology Project“) auf, die äußeren Enden des Universums zu erforschen und die Geschwindigkeit zu messen, mit denen das Weltall als Folge der durch den Urknall ausgelösten Bewegung expandiert. Zu diesem Zweck untersuchten sie astronomische Phänomene, die man Ia-Supernovae nennt – Explosionen von Sternen, die so schwer wie die Sonne aber nur so groß wie die Erde sind und deren Leuchtkraft dabei um ein Millionen- bis Milliardenfaches zunimmt. Mithilfe derartiger Erscheinungen lassen sich sehr große Entfernungen messen – und die Lokalisierung der am weitesten entfernten Supernovae hatten sich die Wissenschaftler rund um Perlmutter vorgenommen.
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<small><b>Brian Schmidt</b>, Nobelpreisträger für Physik 2011. <i>Bild: Belinda Pratten, Australian National University</i></small>
Die Forschungsgruppe von Brian Schmidt („The High-z Supernova Search Team“), in der Adam Riess eine wesentliche Rolle spielte, nahm das Rennen mit Perlmutter Ende 1994 auf – kein Zufall, denn die technische Entwicklung hatte mittlerweile Teleskope, Sensoren und Rechenleistung zur Verfügung gestellt, mit der man bis dahin offen gebliebenen kosmologische Fragen auf die Spur kommen konnte. Doch der Fragen wurden vorerst nicht weniger, denn was die beiden Forschergruppen fanden, stürzte das kosmologische Weltbild geradezu um
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<small><b>Adam Riess</b>, Nobelpreisträger für Physik 2011. <i>Bild: Scanpix/AFP</i></small>
Denn bis dahin war man davon ausgegangen, dass das Universum zwar expandiert, dass die Geschwindigkeit dieser Ausdehnung aber abnimmt. Aus den Messungen von Perlmutter, Schmidt und Riess ging aber zu ihrer eigenen Überraschung hervor, das sich die Expansion des Universums beschleunigt. Als Erklärung dieses Phänomens nimmt man nun in der Kosmologie eine hypothetische Energieform, die sogenannte „dunkle Energie“ an, deren physikalische Interpretation den Wissenschaftlern aber weiterhin große Rätsel aufgibt.
